Skip to main content
SUPERVISOR
Fakhreddin Ashrafizadeh,Ahmad Saatchi,Morteza Shamanian esfahani
سيدفخرالدين اشرفي زاده (استاد راهنما) احمد ساعت چي (استاد مشاور) مرتضي شمعانيان اصفهاني (استاد راهنما)
 
STUDENT
Homam Naffakh Moosavy
همام نفاخ موسوي

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1384

TITLE

Weldability in Dissimilar Joint Between 310 Stainless Steel and Inconel 657 Superalloy and Evaluation of Join Properties
The austenitic stainless steels such as AISI 310 and cast nickel-based supper alloys such as Inconel 657 are of engineering materials that are used widely in high temperature components of Oil-Refinery industries. To perform dissimilar joining between AISI 310 SS and Inconel 657 supperalloy, fusion joining should be used. The current investigation is discussed about cases such as weldability, base metals microstructure, welds microstructure (weld metals, heat-affected zones, interfaces and partially melted zones) and mechanical properties of dissimilar welds between AISI 310 SS and Inconel 657 superalloy in order to select the best filler material(s). Because this joint should stand at 1000±50 ?C of work condition, therefore joint microstructure and mechanical properties also investigated after the aging treatment. The experimental researches showed that the size of unmixed zone in the 310 SS base metal side is wider than of Inconel 657 base metal side. The grain growth has occurred only in the HAZ of 310 SS base metal, whereas the partially melted zone is formed only in the HAZ of Inconel 657 base metal. The microhardness measurements exhibited that the highest and lowest hardness values have been seen in Inconel A and 310 SS weld metals, respectively. Also, the result of tension tests for the age weldments showed that the failure occurred at the weld metal (for Inconel 617 and 310 SS weld metals) or at 310 SS base metal (for Inconel A and Inconel 82 weld metals). The impact energy values for aged Inconel 617 and 310 SS weld metals showed high decreasing, where can be attributed to the severe precipitation and weak thermal stability of these weld metals. The Varestraint weldability test for the weld metals exhibited that Inconel A weld metal has the best resistance to hot cracking. At last it can be concluded that Inconel A and Inconel 82 weld metals are the best compromise, respectively for the dissimilar weld between AISI 310 SS and Inconel 657 superalloy.
چکيده فولادهاي زنگ نزن آستنيتي همچون 310 AISI و سوپرآلياژهاي ريختگي پايه نيکل مانند اينکونل 657 از جمله مواد مهندسي هستند که بطور گسترده اي در صنايع دماي بالا از جمله پالايشگاه ها مورد استفاده قرار مي گيرند. براي ايجاد اتصال غيرمشابه بين فولاد زنگ نزن 310 AISI و سوپرآلياژ اينکونل 657 لازم است از فرايندهاي جوشکاري ذوبي استفاده نمود. تحقيق حاضر در مورد مسائلي همچون جوش پذيري، ريزساختار فلزات پايه، ريزساختار مناطق جوش (فلزجوش، منطقه متاثر از حرارت، فصل مشترک ها و مناطق ذوب جزيي شده) و خواص مکانيکي اتصال غيرمشابه بين فولاد زنگ نزن 310 AISI و سوپرآلياژ اينکونل 657 در قالب تعيين بهترين فلز پرکننده انجام پذيرفته است. به دليل اينکه اتصال فوق الذکر بايد در دماي 50 ± 1000 درجه سانتيگراد کار کند لذا خواص اتصال پس از پيرسازي در اين دما نيز مورد بررسي قرار گرفت. تحقيقات آزمايشگاهي صورت گرفته در مورد اين اتصال نشان داد وسعت منطقه مخلوط نشده در طرف فلز پايه فولادي 310 وسيع تر بوده است. رشد دانه ها فقط در ناحيه فلز پايه فولاد 310 و ذوب موضعي مناطق بين دندريتي فقط در فلز پايه اينکونل 657 رخ داده است. ريزسختي فلزات جوش نشان داد بيشترين سختي از آن فلزجوش اينکونل A و کمترين آن براي فولاد 310 است. نتايج آزمون کشش از مقاطع جوش پيرشده حاکي از آن است که شکست يا در ناحيه فلز جوش (در مورد فلزجوش اينکونل 617 و فولاد 310) و يا در ناحيه فلزپايه فولاد 310 (در مورد فلزجوش اينکونل 82 و اينکونل A) رخ داده است. انرژي ضربه براي فلزات جوش پيرشده مربوط به اينکونل 617 و فولاد 310 کاهش نسبتا زيادي را نشان مي دهد که به رسوبگذاري شديد و ناپايداري حرارتي اين فلزات پرکننده بر مي گردد. آزمون جوش پذيري وارسترينت در مورد اتصالات مزبور نشان مي دهد که فلزجوش اينکونل A بهترين مقاومت به ترک داغ را در بين فلزات جوش دارا مي باشد. در نهايت مي توان گفت فلزات پرکننده اينکونل A و اينکونل 82 به ترتيب بهترين انتخاب براي اتصال غيرمشابه فولاد زنگ نزن 310 به اينکونل 657 هستند.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی